ИСТИНА

Исследование динамики намагниченности на пикосекундном масштабе поможет определить, какой физический механизм доминирует при полностью оптическом сверхбысром перемагничивании в ферромагнетиках, что будет вкладом в будущую практическую реализацию оптомагнитной памяти. В результате выполнения проекта станет более ясна физическая сущность процесса перемагничивания в ферромагнитных материалах. Данные исследования могут быть впоследствии применены для разработки сверхбыстрого магнитофотонного энергонезависимого нейроморфного синапса, скорость, нейроподобность и энергоэффективность которого могут существенно превосходить существующие аналоги на основе халькогенидных стекол. Ожидается наблюдение нестационарных плазмонных эффектов в терагерцовом диапазоне частот для наведенных оптической лазерной накачкой резонансных структур. Фотоиндуцирование позволяет быстро перестраивать свойства терагерцовых метаповерхностей и создавать произвольные конфигурации. На мировом уровне исследований в этой области делается большое количество работ, демонстрирующих перестраиваемые свойства терагерцовых метаповерхностей, для повышения эффективности таких устройств требуются исследования с прямым контролем динамических свойств фотоиндуцированного слоя, в том числе прямое детектирование уровня металлизации, такие исследование предлагаются в данном проекте. Планируемый к разработке в проекте метод исследования поможет наблюдать возбуждение электромагнитных резонансов in-situ. Ожидаемые результаты могут быть полезны для создания новой и усовершенствования существующих элементов терагерцовой фотоники, также планируется разработка технологии тестирования таких фотоиндуцированных перестраиваемых элементов. Подробно ожидаемые результаты изложены в форме 4 проекта.

Resonant plasmonic systems can significantly increase both the degree of impact to an electromagnetic wave on the medium and the influence of the medium on the electromagnetic wave. On the other hand, powerful femtosecond laser pulses are widely used to study and control ultrafast processes in solid-state nanostructures. Therefore, it is possible to use nonstationary ultrafast plasmonics to solve various fundamental problems. Studies of ultrafast magnetic dynamics allow us to better understand the fundamental foundations of magnetism. One of the tasks is to experimentally observe the inverse transvers magneto-optical Kerr effect, predicted theoretically in 2012. Probably one of the main difficulties is the smallness of the values. The present project is aimed, among other things, to try to demosnatrate this effect, based on the knowledge accumulated in recent years in the field of nonstationary plasmonics, demonstrating the potential of significant enhancement of forward and inverse magneto-optics. Another related challenge is the study of the mechanism all-optical magnetization switching in ferromagnets. Plasmon nanoresonators will increase the efficiency of both the switching itself and the detection of magnetization state. The objectives of this project is to resolve various controversial issues about the nature of optomagnetism that have been facing the scientific community for several years – they will allow us to determine the mechanism of ultrafast magnetic switching in ferromagnets and better understand the physics of inverse magneto-optical effects in general. The answers to these questions will be able to bring the practical implementation of optomagnetic memory closer. Finally, nonstationary plasmonics in the terahertz range requires new experimental approaches to photogeneration of dynamic metasurfaces in the terahertz range. Such metasurfaces will allow, on the one hand, to directly observe the process of plasmon excitation, due to the detection of a resonantly re-emitted field with an arbitrary configuration of the plasmon grating, and, on the other hand, to create efficient tunable elements for terahertz photonics. Therefore, the relevance of solving these problems is due to both fundamental and applied requests.